JPH0521653B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に金属帯の幅方向厚み分布変更
方法に関し、さらに詳しく言えば、鋼、銅、アル
ミニウム等の金属帯のクラウンまたはエツジ・ド
ロツプ等の横断面プロフイルおよび平坦度を矯正
したり、特殊な断面プロフイルに加工する方法に
関する。

一般に、金属帯等の圧延材料の平坦度とは、中
伸び、耳波、波打ち等の形状および長手方向また
は幅方向全体にわたる反りをいい、また、圧延材
料のクラウンとは材料の横断面のプロフイルをい
い、特に材料の幅方向エツジ部の減肉傾向をエツ
ジ・ドロツプという。

近年、鋼板等の圧延製品のクラウンおよび平坦
度の精度に対する要求が厳しくなつてきた。従来
の圧延機では、圧延材料の長手方向の厚みは自動
厚み制御装置によつて比較的精度よく制御できる
が、材料の幅方向の厚みはロール・ベンダによつ
て制御しているので、厚み制御には限界がある。

そこで、ロール・ベンダに代つて材料のクラウ
ンおよび形状の精度を向上させるものとして、軸
方向に移動可能なロールを備えた圧延機や、可変
クラウン・ロールを備えた圧延機等が開発され
た。前者の圧延機は、６重に重ねられたロールの
うちの中間ロールを軸方向に互いに逆向きに移動
させることによつてワーク・ロールのバツクアツ
プ力を制御するものである。後者の圧延機は、ロ
ールのアーバとスリーブとの間に受圧室を設け、
この受圧室に圧力媒体を供給し、媒体の圧力を加
減することによつてロールのクラウン量を制御す
るものである。

これらの従来技術は、いずれも圧延機を改善し
てロールの撓み制御能を向上させ、材料のクラウ
ン（厚みの0.5〜２％程度の範囲で量的には小さ
い。）をできるだけ小さくする手段であるが、自
ずと限度があり、完全矩形断面とはなしえない。
また、圧延時に材料のクラウンを小さくしてゆく
と材料が蛇行しやすくなり、作業が不安定になる
という問題がある。さらに、圧延機ではロールの
撓みを小さくするので材料のクラウンはある程度
小さくすることはできるが、エツジ・ドロツプを
解消することは不可能である。また、圧延機の改
造には大きな設備投資が必要となる。

材料のクラウンを矯正する安価な方法として、
軽圧下圧延によつて圧延材料の厚み方向中高部を
圧下し、圧延材料の断面を長方形形状に制御する
ことも考えられるが、圧延材料の形状が極端に悪
化し、操業不能となる。

次にエツジ・ドロツプについて説明する。一般
に圧延材料のエツジ部10〜50mm付近からエツジに
かけては材料の厚みが急激に減少する傾向を示
す。このエツジ・ドロツプはかなり大きく、例え
ば鋼のホツト・ストリツプで大きいものでは0.1
mm程度である。このためホツト・ストルツプ、コ
ールド・ストリツプ等の箔鋼帯ではエツジ付近を
トリミングすることが多く歩留低下の大きな原因
となつている。

現在の製造ラインではエツジ・ドロツプ軽減対
策は特に行なわれておらず放置されていると言え
る。

圧延法の工夫によるエツジ・ドロツプ軽減法の
研究はいくつか行なわれているが、以下に説明す
るように効果が小さいかあるいは実施困難であ
る。

エツジ・ドロツプ軽減の１つの方法としてワー
ク・ロールの小径化が提案されている。これは圧
延荷重を下げてロールのフラツトニングを小さく
し、エツジ・ドロツプの減少を図つている。しか
し、この方法はライン速度が低下し、ロール原単
位が悪化する。また、エツジ・ドロツプを零とす
ることはできず、効果が小さい。

別の方法としてワーク・ロールのテーパ化が提
案されている。これはワーク・ロールの端部にテ
ーパを付けて圧延材料のエツジ部の圧下率を小さ
くするものである。しかし、この方法は材料の幅
が変更になるたびにロール替えを必要とし、ま
た、ロールの摩耗が進行すると初期の効果が得ら
れない。次に、本発明と関係の深いテンシヨン・
レベラについて説明する。

中伸び、耳波等の圧延材料の形状不良は、材料
の長手方向の伸びの差に起因するものであり、材
料に塑性伸びを付与しないかぎり、修正できな
い。

テンシヨン・レベラは材料に曲げと引張とを与
えて塑性伸びを付与することにより形状不良を矯
正している。圧延による材料の伸び長さの差は通
常0.1％程度であり、これにより中伸び、耳波等
の形状不良が発生する。これをテンシヨン・レベ
ラで0.2〜0.5％程度伸ばしてやれば材料は平坦に
なる。従来のテンシヨン・レベラは最大伸率が１
〜1.5％程度に設計されているが通常は必要最小
限の小さな伸率で使用しているため、テンシヨ
ン・レベラによる材料の厚み減少や幅縮みは非常
に小さく、実用上無視されている。結局、従来法
ではテンシヨン・レベラを用いて圧延材料のクラ
ウンを矯正するという発想はなかつた。

本発明の目的は、安価かつ正確に金属帯の幅方
向厚み分布を変更することができる方法を提供す
ることにある。

さらに詳しく言えば、本発明の１つの目的は、
金属帯のクラウンまたはエツジ・ドロツプ等の横
断面プロフイルおよび平坦度を矯正する方法を提
供することにあり、本発明の別の目的は、金属帯
の横断面を所望の特殊プロフイルに加工する方法
を提供することにある。

本発明の基本的な方法は、千鳥状に配置した複
数箇の工具列に金属帯を通すこと、該金属帯が前
記工具列を通過するさいに該金属帯の長手方向に
曲げ引張を加えて該金属帯に金属帯の最大厚み減
少量と最小厚み減少量との差が、前記工具列入側
における金属帯の最大厚みの0.5％以上となる長
手方向塑性伸びを与えることからなる。

本発明の方法の変更例として、前記の長手方向
曲げ引張工程にさらに下記の工程を付加すること
が有効である。

(a) 前記の曲げ引張工程と同時に金属帯の幅方向
に曲げを加える工程。

(b) 前記の曲げ引張工程前に、金属帯に軽圧下圧
延を施す工程、 (c) 前記曲げ引張工程前に、金属帯に軽圧下圧延
を施し、さらに前記曲げ引張工程と同時に金属
帯の幅方向に曲げを加える工程。

前記長手方向塑性伸びは、金属帯の最大厚み減
少量と最小厚み減少量との差が、前記工具列入側
における金属帯の最大厚みの0.5％以上になるよ
うに設定する。

前記工具列は、基本的にはテンシヨン・レベラ
と同様であり被駆動または自由回転ロールを千鳥
状に配置した構成のもの、固定ブロツクを千鳥状
に配置した構成のものまたは頂部から加圧流体を
噴射する固定ブロツクを千鳥状に配置した構成の
もののいずれでもよい。

本発明の方法は、工具列の入側もしくは出側ま
たは両側において金属帯の幅方向の厚み分布を測
定し、その測定値にもとづいて金属帯の長手方向
塑性伸びもしくは幅方向曲げまたは両方を調整す
ることにより、正確な厚み分布変更を行うことが
できる。

軸圧下圧延を行う場合には、軸圧下圧延の入側
もしくは工具列出側または両方において、金属帯
の厚み分布を測定し、その測定値にもとづいて、
金属帯の長手方向塑性伸び、幅方向曲げ、もしく
は圧下率またはこれらの組合せを調整することに
より正確な厚み分布変更を行うことができる。

本発明の方法が適用される金属帯は、鋼、銅、
銅合金アルミニウム、アルミニウム合金、チタン
合金、その他曲げ引張加工により破断せずに塑性
伸びを付与することが可能な延性のある金属であ
る。

前記幅方向曲げ工程は、次の手段によつて行う
ことができる。

(a) 前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具を
たわませる手段。

(b) 前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具に
クラウンを形成する手段。

(c) 前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具に
バツクアツプ部材を押し付け、該工具をたわま
せる手段。

(d) 前記工具列のうちの少なくとも１対の工具の
片側にクラウンを形成し、該クラウンを互いに
反対側に配置し、該対をなす工具の金属帯の幅
に応じて軸方向に互いに逆向きに移動させる手
段。

(e) 金属帯に関し前記工具例のうちの少なくとも
１つの工具の反対側に別の工具を設け、金属帯
を前記工具に押し付ける手段。

幅方向の曲げは、幅方向にその曲率を一様とせ
ず、幅方向に変化させることが有効である。すな
わち、所望の曲率を金属帯の幅方向の所望の位置
に形成することが有効である。この場合にも、前
記(a)から(e)までの手段を利用することができる。

前記軽圧下圧延工程は、前記工具列の入側に圧
延ロールを設けて計圧下圧延を行うかまたは別個
の場所に設置した圧延機で行うかのいずれでもよ
い。

圧延ロールを使用する場合に、エツジ・ドロツ
プの減少量を大きくするために、圧延ロールのう
ちの少なくとも１対の圧延ロールの片側にクラウ
ンまたは先細りのテーパ部分を形成し、該クラウ
ンまたはテーパ部分を互いに反対側に配置し、該
対をなす圧延ロールを金属帯の幅に応じて幅方向
に互いに逆向きに移動させることが好ましい。

本発明の方法を説明する前に、ここで用いる金
属帯のクラウン（CR）_sおよびエツジ・ドロツプ
（ED）_s-eについて第１図を参照して、次のように
定義する。

（CR）_s＝h_c−h_s （ED）_s-e＝h_s−h_e ただし h_c：幅2Cの金属帯の横断面中央部の厚み h_s：金属帯の横断面のエツジから中央側に距離Ｓ
だけ離れた位置における厚み h_e：金属帯の横断面のエツジから中央側に距離ｅ
だけ離れた位置における厚み 本発明は、本発明者らの実験による「金属帯の
曲げ引張りは圧延に於けるエツジ・ドロツプと逆
の現象を生ずる」ことの知見を基礎とするもので
ある。

まず、この実験について説明する。厚み1.0mm、
幅200mmの冷延鋼板に第２図に示すような直径50
mmのワーク・ロール１１を５本を設けたテンシヨ
ン・レベラ１で圧下量及び張力を変化させて鋼板
２に曲げ引張り加工を行い伸び率と厚みを測定し
た。大きな伸び率を得るために、鋼板２をテンシ
ヨン・レベラ１に複数回通過させたが、これはロ
ール本数の多いテンシヨン・レベラに１回通過さ
せた場合と等価である。なお、用いた冷延鋼板２
はスリツトされた製品であるため実験前にエツ
ジ・ドロツプはなく厚みは幅方向にほとんど均一
であつた。この実験により以下のような現象が明
らかとなつた。

(1) 伸びの増大につれ厚みが減少するがエツジ付
近のみ厚みの減少が小さく、そのためエツジ・
ドロツプとちようど逆の現象（以下において
は、エツジ・アツプ現象と呼ぶ。）が起こる。
エツジより20mm以上内側では厚みは一様に減少
する。

(2) 伸びの最大につれエツジとエツジ付近以外の
厚み差は単調に増大する。すなわち、エツジ付
近の厚みがさらに内側の部分と異なつていても
初期の均一な板厚の場合と同様にエツジ・アツ
プ現像が進行する。

(3) テンシヨン・レベラの圧下量や張力を変えて
もテンシヨン・レベラ通過回数（すなわち、ロ
ール本数）を調節してトータルの伸びを同じに
すればエツジ・アツプ現象は同程度に起こり厚
み分布はだいたい同じになる。（多少の差は生
じる。） (4) 長手方向の伸びは幅方向に均一である。この
ため形状不良は発生しない。

(5) 長手方向伸びが均一、厚み減少が不均一であ
るため金属材料の塑性変形における体積一定の
条件より幅方向のひずみ（幅縮み）は幅方向に
不均一である。エツジ付近は内側の部分より幅
縮みが大きく起こつている。

本実験における鋼板厚み分布の測定例を第３図
に示す。第３図の横軸は鋼板幅中心からの距離を
示し、縦軸は鋼板厚みを示す。曲線ａ〜ｄは次の
ものを示す。

曲線ａ：母材（冷延コイル）の厚み分布 曲線ｂ：曲げ引張り、ロール10本通過後の厚み分
布 曲線ｃ：曲げ引張り、ロール30本通過後の厚み分
布 曲線ｄ：曲げ引張り、ロール60本通過後の厚み分
布 第３図より上記(1)、(2)の減少が顕著に認められ
る。伸びと厚みの測定値から体積一定の条件によ
り幅方向のひずみを計算し、厚み減少率とともに
グラフ化したものを第４図に示す。

第４図は第３図に示したロール60本通過後の実
験結果から計算した。曲線ｅは厚み方向のひずみ
（厚み減少）、曲線ｆは幅方向のひずみ（幅縮み）
を示す。

第４図より明らかに曲げ引張り加工の上記(5)の
現象が顕著に認められ、また、エツジ付近では幅
縮みが厚み減少とおなじ程度に起こつていること
およびエツジより20mm以上内側では幅縮みが小さ
く平面ひずみ変形に近いことがわかる。

さらに別の実験によりエツジ・アツプ現象によ
るエツジ・ドロツプ矯正効果を確認してみる。

厚み2.3mm、幅200mmの熱延鋼板（スリツトされ
たものでエツジ・ドロツプはなく厚みはほとんど
均一）を圧下率約15％で圧延し、その後テンシヨ
ン・レベラにより約５％の塑性伸びを与えた場合
の厚み分布の変化を第５図に示す。

第５図横軸は母材板幅中心からの距離（mm）
を、縦軸は厚み（mm）を示す。曲線ｇは母材の厚
み分布を、曲線ｈは圧延後の厚み分布を、曲線ｉ
は曲げ引張り後の厚み分布を示す。

第５図より圧延で生じたエツジ・ドロツプがテ
ンシヨン・レベラでの曲げ引張りによりほぼ消去
されていることがわかる。すなわち、エツジ・ド
ロツプのある金属帯であつてもエツジ・アツプ現
象が同様に起こることが明らかとなつた。この例
はエツジ・ドロツプの範囲とエツジ・アツプの範
囲とが一致しさらにエツジ・ドロツプの形状とエ
ツジ・アツプの形状も上下対称で同じであつたた
めほぼ完全にエツジ付近がフラツトになつた場合
である。

エツジ・ドロツプの範囲とエツジ・アツプの範
囲が一致しない場合には完全なエツジ・ドロツプ
消去はできないが、通常両者の範囲が大きく異な
ることはないため本法により実用上十分に有効な
程度にエツジ・ドロツプを軽減することが可能で
ある。

以上のような現象は厚み、幅、降伏応力、弾性
率等の異なる材料においても、またアルミニウ
ム、銅などの非鉄材料においても同様に認められ
本現象が普遍的なものであることが明らかとなつ
た。

以上の実験結果より曲げ引張りにより適切な大
きさの塑性伸びを与えればエツジ・ドロツプをほ
ぼ打消せることがわかる。

エツジ・ドロツプを打消すに必要な塑性伸びの
量は板厚、材質、ロール・ピツチ等の条件により
異なる。エツジ・アツプ現象が顕著に起こる場合
ほど必要な塑性伸びは小さくなる。各種材料、各
種条件での実験によりエツジ・ドロツプ（ED）_s-
ｅ＝h_s−h_e＝δ（以下、δという。）に対し、エツ
ジ・ドロツプδを打消すのに必要な非エツジ・ド
ロツプ部の板厚減少量は通常1.5δ〜5δの範囲であ
ることが明らかとなつた。したがつて、1.5δ〜5δ
の板厚減少となるような塑性伸びを曲げ引張りに
より与えることになるが、この伸び率の大きさは
通常２％〜10％程度となる。この値は形状矯正の
みを目的とした従来のテンシヨン・レベラの0.3
％〜0.5％に比べるとかなり大きく、またこのこ
とから従来のテンシヨン・レベリングではエツ
ジ・ドロツプの軽減には伸び率が完全に不足して
いることがわかる。

エツジ・ドロツプを打消すためには金属帯のエ
ツジ・ドロツプδを測定あるいは推定し、非エツ
ジ・ドロツプ部の板厚減少量がａ×δ（ａ＝1.5〜
５）となるような塑性伸びを与える。ａの値は曲
げ引張りの装置や板厚等の条件により異なるため
予め実験的に求めておく。

なお、実用上はエツジ・ドロツプ量を通常の半
分程度に軽減するだけでも工業的にはかなり意義
が大きい。そのような場合には、必要な塑性伸び
の量は小さくなる。なお本発明の方法では板厚現
象量および幅縮み量が無視できない程度に大きい
ため当然それらを考慮しなければならない。この
ことは、後述の幅方向曲げを付加する場合も同様
である。

次に、説明の便宜上第６図を参照して、金属帯
の幅方向厚み分布変化率について説明する。第６
図において実線は本発明の方法による曲げ引張を
加える以前の金属帯の横断面図であり、二点鎖線
は曲げ引張後の金属帯の横断面図である。図にお
いて、h_pは母材の最大厚み、△hmaxは最大厚み
減少量、△hminは最小厚み減少量をそれぞれ表
す。

以下、説明の便宜上、金属帯の幅方向厚み分布
変化率Ｐを次式のように定義する。

Ｐ＝△hmax−△hmin／h_p 本発明の方法において、変化率Ｐを0.5％以上
に設定することを特徴とする。その理由は、以下
のとおりである。

従来のテンシヨン・レベラによる形状不良矯正
においても、幅方向厚み分布の変化はわずかに発
生している。しかし、従来のテンシヨン・レベラ
で実際に用いられている伸率は最大で0.5％程度
であり、この場合、変化率Ｐは0.5％以上にはな
りえない。すなわち、厚みが全く減少せず幅方向
にのみ0.5％縮んだ部分と、幅方向に全く縮まず
厚みの0.5％減少した部分の両方が存在している
場合に変化率Ｐは0.5％となるが実際には曲げ引
張において幅方向にのみ縮み厚みが全く減少しな
いということは起こりえないので、0.5％の伸び
により変化率Ｐが0.5％になることは起こり得な
い。

以上のように従来のテンシヨン・レベラでは変
化率Ｐが0.5以下であること。および、0.5％以下
の変化率Ｐでは工業上非常に意義が小さいことよ
り、本発明の方法においては変化率Ｐを0.5％以
上とする。

本発明の方法においては、金属帯に曲げ引張を
加える工具列は基本的にはテンシヨン・レベラと
同様である。そこで、幅方向厚み分布変更を目的
とした本発明の工具列を有する装置も、以下の説
明においては便宜上テンシヨン・レベラと呼ぶこ
とにする。テンシヨン・レベラの最も一般的な例
として第２図に示すように被駆動または自由回転
ロール１１を千鳥状に配置した構成のものがあ
る。別の例としては、第７図に示すように、頂部
に適当な曲率半径を有する固定ブロツク１１ａを
千鳥状に配置し、それらの間に金属帯２を通す構
成のものもある。

この場合には傷の発生を防止するために固定ブ
ロツク１１ａと金属帯２との間の潤滑が必要であ
り、たとえば第８図に示すように固定ブロツク１
１ａと金属帯２とを油タンク１２ａに浸漬する方
式をとることができる。この方式の外に、第９図
に示すように、固定ブロツク１１ａの頂部から
油、水等の加圧流体を噴射することにより固定ブ
ロツク１１ａと金属帯２との間に潤滑膜を形成す
る方式のテンシヨン・レベラを用いることもでき
る。

なお金属帯２に張力を付与する方法としては、
第１０Ａ，Ｂ、またはＣ図に示すように、本発明
の方法を適用したテンシヨン・レベラ１の出入口
側にブラインド・ロール２３、ピンチ・ロール２
４、または圧延機２５またはこれらの組合せ装置
を設けることができる。

次に、幅方向曲げ工程について説明する。まず
幅方向曲げ効果を調べるためにロール・べンデイ
ングを行つた実験について説明する。

前述の実験と同様に第２図に示す通常のテンシ
ヨン・レベラ１を用いて金属帯２に曲げ引張を加
え、金属帯２に５％の塑性伸びを与えた。供試材
料２は冷間圧延鋼帯であり、その寸法は厚み1.0
mm×幅200mmである。テンシヨン・レベラ１のロ
ール１１の直径は20mmでロール本数は８本であ
る。

上記の条件の下で金属帯２に曲げ引張を加えた
ときの金属帯２の断面プロフイルを第１１図に示
す。第１１図において、実線ｍは母材（広幅材か
らのスリツト材料であるから厚みは幅方向均一と
なつている。）であり、実線ｊはロール・ベンデ
イングを行わなかつたもの、点線ｋはロール・ベ
ンデイングを行つたものをそれぞれ示す。

第１１図からわかるように、ロール・ベンデイ
ングを行わない場合、テンシヨン・レベラによつ
て金属帯に大きな塑性伸びを加えると、前述した
ようにエツジ・アツプが生じる。このエツジ・ア
ツプの発生原因については目下解明中であるが、
次のように推定できる。

金属帯に強力な曲げ引張を加えているさいに、
金属帯のエツジ部が長手方向に曲げられると同時
に幅方向にも曲げられているためにエツジ部の幅
方向の歪が大きくなり、エツジ部の厚み減少が小
さくなるためであろうと解される。

換言すれば、一般に金属材料の塑性変形におけ
る体積一定の法則により、次式が成立する。

(1) 長手方向曲げのみで幅方向の曲げのない金属
帯幅方向中央部に関して、 ε_e＋ε_b＋ε_h＝Ｏ ただし、 ε_e：金属帯中央部の長手方向歪 ε_b：金属帯中央部の幅方向歪 ε_h：金属帯中央部の厚み方向歪 (2) 長手方向曲げと幅方向曲げが共存した金属帯
の幅方向エツジ部に関して、 ε′_e＋ε′_b＋ε′_h＝Ｏ ただし、 ε′_e：金属帯エツジの長手方向歪 ε′_b：金属帯エツジの幅方向歪 ε′_h：金属帯エツジの厚み方向歪 本実施例においては、ε_e＝ε′_eであるが、金属
帯のエツジ部は幅方向曲げが発生することにより
幅方向の歪が大きくなり、｜e_b｜＜｜ε′_b｜とな
る。その結果、｜e_h｜＜｜ε′_h｜（エツジ・アツプ）
が成立することになる。なお、このエツジ部の幅
方向曲げは、金属帯が長手方向に曲げられている
から発生する現象であり、単純に引張つただけで
はエツジ・アツプ現象は発生しないのである。な
お、本実験において、エツジ部の幅方向曲げの発
生により、エツジ部がロールからわずかに浮き上
がつている状態が実際に観察された。

以上のようなエツジ・アツプを利用すれば、前
述のようにエツジ・ドロツプの解消は可能とな
る。しかし、これは金属帯のエツジ部に限定され
る。そこで、金属帯の幅中央部までこのエツジ・
アツプを発展させれば、すなわち幅方向曲げを金
属帯のエツジ部だけではなく、金属帯の幅中央部
まで浸透させれば、金属帯のクラウンの制御も可
能になると容易に推定できる。実際、第１１図の
点線ｋに示すように、ロール・ベンデイングを行
つて金属帯の幅中央部まで幅方向曲げを浸透させ
ると、クラウンの制御も可能であることが明らか
になつた。

次に、金属帯に強制的に幅方向曲げを与える方
法について、以下に説明する。第１２図に示すよ
うに、幅方向曲げを与えるロールの前後では、ロ
ール間隔を通常より広げることにより、金属帯の
幅方向曲げを容易にすることが望ましい。幅方向
曲げの一方法として、前述のロール・ベンデイン
グを用いることができる。ロール軸をたわませる
方法は、圧延機の場合と同様に、油圧シリンダに
よるか（第１３図）、分割バツクアツプ・ロール
１５によるか（第１４図）のいずれかの方法を用
いることができる。

ロール軸をたわませる代りに、通常のクラウン
付与ロール１１（第１５図）を用いてもよい。こ
のとき、アーバとスリーブとの間に形成された圧
力室に流体を供給してロールのクラウンを変える
可変クラウン・ロール（図示せず）を用いること
もできる。その外に、第１６図に示すように、少
なくとも１対のロール１１の片側にクラウンを形
成し、このクラウンを互いに反対側に設け、この
対をなすロールを金属帯の幅に応じて幅方向に互
いに逆向きに移動させてもよい。

さまざま形状のクラウンを付与したロールを用
いて実験を行つた結果、次のような事実が明らか
となつた。

ロールに付与したクラウンの形状が凸形である
か凹形であるかまたは複雑な波形であるかによつ
て、金属帯の厚み分布は大幅に変化し、単純な凸
クラウン、凹クラウンのみならず、複雑な幅方向
厚み分布を得ることができる。その一例を第１７
図に示す。第１７図において、ロールの形状は説
明の便宜上実際よりも誇張されている。一般的な
傾向として、ロールのクラウン形状が凸の曲率を
有している部分においては金属帯の厚みが通常よ
り薄くなり、ロールのクラウン形状が凹の曲率を
有している部分では厚みが通常より厚くなる傾向
がある。圧延ロールにおいては、クラウンを付与
した場合、各位置での直径の大小が出側厚み分布
に直接影響するが、本発明の曲げ引張りの場合に
は、直径の大小では凸であるか凹であるかの向き
と、その曲率の大きさが出側厚み分布に直接影響
するという点が特徴である。

以上のことから、金属帯の幅方向各位置におい
て所望の曲率の幅方向曲げを与えることにより、
所望の厚み分布を得ることができる。

さらに、もう１つの大きな特徴として、ロール
にクラウンを付与したリベンデイングを加えて曲
げ引張りを行つても金属帯の形状はあまり悪化し
ないことが明らかになつた。また、入側の金属帯
の形状が悪い場合には、厚み分布が変更されると
同時に形状もかなり矯正されることが明らかとな
つた。また、たとえ、幅方向曲げが大きいために
幅方向曲げを金属帯に加えたロールにおいて多少
の形状不良が発生しても、後続のロールにおいて
幅方向曲げを行わずに曲げ引張りを行えば、従来
のテンシヨン・レベラと同様であり、形状が矯正
される。

以上のように本発明によれば形状不良矯正を行
いながら幅方向の厚み分布を変更することが可能
であり、この点が、通常の圧延と異なつた非常に
すぐれた特徴である。

ところで、ロールのクラウン量またはロールの
たわみ量が大きい場合や、長手方向の張力が小さ
い場合、金属帯の幅が広い場合等には、金属帯が
幅全体にわたつてロールに密着せず、一部で浮き
を生じて、その部分において幅方向曲げの曲率が
小さくなつてしまう場合がある。このような場合
には、例えば、第１８図から第２１図に示すよう
な手段を用いて金属帯の密着化を図ることによつ
て本発明の効果を増大させることができる。

第１８図は、油、水、空気等の加圧流体噴射ノ
ズル１６によつて金属帯２をロール１１に押し付
ける手段を示す。

第１９図は、適当な数（図示する実施例では２
本）の押えロール１７によつて金属帯２を押し付
ける手段を示す。

第２０図は凸クラウンを有するロール１１Ｃに
対向させて互いに相補状に嵌合する凹クラウンを
有するロール１１ｄにより金属帯２を挾み付ける
手段を示す。

第２１図は第１９図と同様の押えロール１７を
クラウン付きレベラ・ロール１１Ｃの入側もしく
は出側または両側に設けて金属帯２を押し付ける
手段を示す。

以上の説明はロール式のテンシヨン・レベラを
例にとつてなされたが、固定ブロツク式のテンシ
ヨン・レベラについても同様に適用される。

次に、軽圧下圧延工程について説明する。曲げ
引張り変形による材料の幅変化をできるだけ小さ
くするには、曲げ引張り変形量をある程度小さく
することが望まれる。また、曲げ引張りで大きな
塑性伸びを得るためには、張力やロール本数を増
大しなければならない。そこで、長方形断面の金
属帯を製造する場合には前工程において軽圧下圧
延を施し、幅方向厚み分布をできるだけ小さくし
ておくことが１つの方策となる。

軽圧下圧延は、別のラインで金属帯２に予め施
されるか、または同じライン上で曲げ引張を行う
工具列の入側に設けた圧延機によつて施される。
軽圧下圧延において第２２図に示すように、圧延
機の１対のロール３１の片側にクラウンまたは先
細りのテーパを形成し、これらを互いに反対側に
配置し、金属帯の幅に応じて互いに軸方向反対側
に移動させることによつてエツジ・ドロツプの軽
減を行うことが好ましい。

以下に軽圧下圧延の特性について実験結果を用
いて、詳しく説明する。

厚み1.27mm×幅150mmの熱間圧延材料の横断面
プロフイルを第２３図の曲線ａに示す。この材料
に軽圧下圧延を施したときの材料の断面プロフイ
ルを第２３図の曲線ｂ〜ｆに示す。第２３図にお
いて記号γは圧下率（％）を示す。このときの各
曲線ｂ〜ｆについての材料のクラウン（CR）₂₀お
よびエツジ・ドロツプ（ED）_20-2.5を第２４図に
示す。

第２４図から明らかなように、適当な圧下率γ
を選ぶことによつて材料クラウン（CR）および
材料エツジ・ドロツプ（ED）をかなり小さくす
ることができる。ただし、このとき、材料の形状
は極端に悪化するので、この方法には限度があ
る。前述の第２２図のようなロール・シフト法を
併用することにより、エツジ・ドロツプの軽減が
容易となる。

以上の軽圧下圧延工程によつてもなお残存する
エツジ・ドロツプおよびクラウンを矯正するとと
もに、軽圧下圧延において生じた大きな形状不良
を矯正するために、前述のテンシヨン・レベラに
よる厚み分布変更および形状不良矯正を行う。

以上の説明から明らかなように、本発明の方法
においては、曲げ引張工程に加えて、幅方向曲げ
工程、軽圧下圧延工程をさらに組み合せることも
できる。

入側の幅方向厚み分布やその他の要因が変動す
る場合には、本発明で用いている手段のうちの１
つ以上を調整することにより、出側の幅方向厚み
分布を一定にすることができる。例えば、入側の
板クラウンが変動する場合には、幅方向曲げの量
を調整することにより出側板クラウンを一定にす
ることができる。第２５図はその一例を示してお
り、Ａ図においては入側板クラウンが大であるた
めロールのベンド量を大きくしてほぼ一様な出側
厚み分布を得ているが、入側板クラウンが変動し
てＢ図のように小さくなつた場合にはＡ図と同じ
ベンド量では曲線ａのように矯正が過度となるた
め、ベンド量を小さくして幅方向曲げを小さくす
ることにより、曲線ｂのようにほぼ一様な厚み分
布とすることができる。この場合出側板厚分布を
出側に設けた測定器で測定し、その測定値をフイ
ードバツクして幅方向曲げを制御する方法、およ
び入側厚み分布を測定してフイードフオワードに
より制御する方法のいずれでも可能である。

本発明の方法を要約すれば、まず本発明の基本
的方法は第２６図に示すように工具列１に金属帯
２を通すことによつて金属帯２に曲げ引張を加
え、金属帯の最大厚み減少量と最小厚み減少量と
の差が、前記工具列入側における金属帯の最大厚
みの0.5％以上となる金属帯２の長手方向に塑性
伸びを発生させる。

第１の変更例としては、曲げ引張と同時に金属
帯に幅方向曲げを加える方法がある。

第２の変更例としては、第２７図に示すよう
に、工具列１の入側もしくは出側または両側に厚
み計４を設け、金属帯２の幅方向厚み分布を測定
し、その測定結果を制御装置５に送り、設定値と
比較し、制御信号を工具列１に送つて金属帯２の
長手方向塑性伸びもしくは幅方向曲げの曲率また
は両者を調整する。

第３の変更例としては、第２８図に示すよう
に、工具列１の入側に圧延機３を設けて金属帯に
軽圧下圧延を施し、その後工具列１によつて金属
帯の曲げ引張のみを行うかまたは曲げ引張と幅方
向曲げとを同時に行う。

第４の変更例としては、第２の変更例とほぼ同
様に圧延機３の入側もしくは工具列１の出側また
は両側に厚み計４を設け、金属帯２の幅方向厚み
分布を測定し、その測定結果を制御装置５に送
り、設定値と比較し、制御信号を工具列１もしく
は圧延機３または両者に送つて金属帯２の長手方
向伸び、幅方向曲げの曲率もしくは軽圧下圧延の
圧下率またはこれらの組合せを調整する。

以上は金属帯が常温である場合について主とし
て説明してきたが、材料が高温になるほど材料は
低張力で大きな塑性伸びが得られるので高温の金
属帯に対しても本発明の方法は十分に運用でき
る。例えば、熱間圧延ラインの連続焼鈍ラインあ
るいは亜鉛メツキライン等に本発明の方法を有効
に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属帯のエツジ・ドロツプおよびクラ
ウンを説明するための金属帯の横断面図。第２図
は本発明の方法を適用する通常のテンシヨン・レ
ベラの説明図。第３図は本発明の基礎となるエツ
ジ・アツプ現象を示す実験結果のグラフである。
第４図は第３図に示す曲線ｄの結果を幅方向の歪
みに換算して示すグラフである。第５図は本発明
の実施例の結果を示すグラフである。第６図は金
属帯の幅方向厚み分布変化率を説明するための金
属帯の横断面図。第７図は固定ブロツク式テンシ
ヨン・レベラの概略構成を示す側面図。第８図は
第７図のレベラの変更例を示す概略側面図。第９
図は頂部から加圧流体を噴射する固定ブロツクを
用いたテンシヨン・レベラの概略構成を示す部分
図。第１０Ａ図から第１０Ｃ図までは金属帯に張
力を付与する方法を示す説明図。第１１図は圧延
材料に大きな塑性伸びを与えたときの材料の横断
面プロフイルを示すグラフ。第１２図は本発明の
方法を適用した別のテンシヨン・レベラの説明
図。第１３図は第１２図の−線からみた
正面図。第１４図は第１３図の変更例を示す。第
１５図は第１３図の別の変更例を示す。第１６図
は第１３図の別の変更例を示す平面図。第１７図
は本発明の実施例の結果を示すグラフ。第１８図
は金属帯の浮上り防止手段の概略構成を示す正面
図。第１９図は第１８図と同様な図面であつて別
の実施例を示す。第２０図は別の金属帯の浮上り
防止手段の概略構成を示す斜視図。第２１図は金
属帯のさらに別の浮上り防止手段の概略構成を示
す斜視図。第２２図は軽圧下圧延機とテンシヨ
ン・レベラのロールの平面図。第２３図は軽圧下
圧延における圧下率と材料横断面プロフイルとの
関係を示すグラフ。第２４図は軽圧下圧延におけ
る圧下率と材料クラウンおよびエツジ・ドロツプ
との関係を示すグラフ。第２５Ａ図および第２５
Ｂ図は金属帯の幅方向厚み分布の変更例を示すグ
ラフ。第２６図から第２９図までは本発明の方法
を説明する概略構成線図。 １：テンシヨン・レベラ、２：金属帯（鋼板）、
４：厚み計、１１：ロール、１１ａ：固定ブロツ
ク、１５：分割バツクアツプ・ロール、１６：流
体噴射ノズル、１７：押えロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 千鳥状に配置した複数箇の工具列に金属帯を
   通すこと、該金属帯が前記工具列を通過するさい
   に該金属帯の長手方向に曲げ引張を加えて該金属
   帯に金属帯の最大厚み減少量と最小厚み減少量と
   の差が、前記工具列入側における金属帯の最大厚
   みの0.5％以上となると長手方向塑性伸びを与え
   ることからなる金属帯の幅方向厚み分布変更方
   法。 ２ 前記工具はロールであることを特徴とした特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 前記工具は固定ブロツクであることを特徴と
   した特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 前記工具は頂部から加圧流体を噴射する固定
   ブロツクであることを特徴とした特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ５ 千鳥状に配置した複数箇の工具列に金属帯を
   通すこと、該金属帯が前記工具列を通過するさい
   に該金属帯の長手方向に曲げ引張を加えて該金属
   帯に金属帯の最大厚み減少量と最小厚み減少量と
   の差が、前記工具列入側における金属帯の最大厚
   みの0.5％以上となると長手方向塑性伸びを与え
   ること、前記工具列の入側および出側のうちの少
   なくとも一方において金属帯の幅方向の厚み分布
   を測定すること、該測定値にもとづいて該金属帯
   の長手方向塑性伸びを調整することからなる金属
   帯の幅方向厚み分布変更方法。 ６ 千鳥状に配置した複数箇の工具列に金属帯を
   通すこと、該金属帯が前記工具列を通過するさい
   に該金属帯の長手方向に曲げ引張を加えて該金属
   帯に金属帯の最大厚み減少量と最小厚み減少量と
   の差が、前記工具列入側における金属帯の最大厚
   みの0.5％以上となる長手方向塑性伸びを与える
   こと、前記通過のさいに曲げ引張と同時に該金属
   帯の幅方向に曲げを加えることからなる金属帯の
   幅方向厚み分布変更方法。 ７ 前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具に
   クラウンを形成することによつて金属帯の幅方向
   曲げを行うことを特徴とした特許請求の範囲第６
   項に記載の方法。 ８ 前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具に
   バツクアツプ部材を押し付け、前記工具をたわま
   せて金属帯の幅方向曲げを行うことを特徴とした
   特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ９ 前記工具列のうちの少なくとも１対の工具の
   片側にクラウンを形成し、該クラウンを互いに反
   対側に配置し、該対をなす工具を軸方向に互いに
   逆向きに移動させることによつて金属帯の幅方向
   曲げを行うことを特徴とした特許請求の範囲第６
   項に記載の方法。 １０ 金属帯に関し前記工具列のうちの少なくと
   も１つの工具の反対側に別の押付け部材を設け、
   金属帯を前記工具に押し付けることを特徴とした
   特許請求の範囲第６項に記載の方法。 １１ 前記押付け部材はロールであることを特徴
   とした特許請求の範囲第１０項に記載の方法。 １２ 前記押付け部材は加圧流体噴射ノズルであ
   ることを特徴とした特許請求の範囲第１０項に記
   載の方法。 １３ 前記押付け部材は固定ブロツクであること
   を特徴とした特許請求の範囲第１０項に記載の方
   法。 １４ 前記押付け部材は頂部から加圧流体を噴出
   する固定ブロツクであることを特徴とした特許請
   求の範囲第１０項に記載の方法。 １５ 千鳥状に配置した複数箇の工具列に金属帯
   を通すこと、該金属帯が前記工具列を通過するさ
   いに該金属帯の長手方向に曲げ引張を加えて該金
   属帯に金属帯の最大厚み減少量と最小厚み減少量
   との差が、前記工具列入側における金属帯の最大
   厚みの0.5％以上となる長手方向塑性伸びを与え
   ること、前記通過のさいに曲げ引張と同時に該金
   属帯の幅方向曲げを加えること、前記工具列の入
   側および出側のうちの少なくとも一方において金
   属帯の幅方向の厚み分布を測定すること、該測定
   値にもとづいて該金属帯の長手方向塑性伸びおよ
   び幅方向曲げのうちの少なくとも一方を調整する
   ことからなる金属帯の幅方向厚み分布変更方法。 １６ 千鳥状に配置した複数箇の工具列に金属帯
   を通すこと、該金属帯が前記工具列を通過するさ
   いに該金属帯の長手方向に曲げ引張を加えて該金
   属帯に金属帯の最大厚み減少量と最小厚み減少量
   との差が、前記工具列入側における金属帯の最大
   厚みの0.5％以上となる長手方向塑性伸びを与え
   ること、前記通過のさいに曲げ引張と同時に該金
   属帯の幅方向に曲げを加えること、該幅方向曲げ
   において所望の曲率を金属帯の幅方向の所望の位
   置に形成することからなる金属帯の幅方向厚み分
   布変更方法。 １７ 前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具
   に特定のクラウンを形成することによつて金属帯
   の幅方向曲げを行うことを特徴とした特許請求の
   範囲第１６項に記載の方法。 １８ 前記工具列のうちの少なくとも１箇の工具
   にバツクアツプ部材を押し付け、前記工具をたわ
   ませて金属帯の幅方向曲げを行うことを特徴とし
   た特許請求の範囲第１６項に記載の方法。 １９ 前記工具列のうちの少なくとも１対の工具
   の片側にクラウンを形成し、該クラウンを互いに
   反対側に配置し、該対をなす工具を軸方向に互い
   に逆向きに移動させることによつて金属帯の幅方
   向曲げを行うことを特徴とした特許請求の範囲第
   １６項に記載の方法。 ２０ 金属帯に関し前記工具列のうちの少なくと
   も１つの工具の反対側に別の押付け部材を設け、
   金属帯を前記工具に押し付けることを特徴とした
   特許請求の範囲第１６項に記載の方法。 ２１ 前記押付け部材はロールであることを特徴
   とした特許請求の範囲第２０項に記載の方法。 ２２ 前記押付け部材は加圧流体噴射ノズルであ
   ることを特徴とした特許請求の範囲第２０項に記
   載の方法。 ２３ 前記押付け部材は固定ブロツクであること
   を特徴とした特許請求の範囲第２０項に記載の方
   法。 ２４ 前記押付け部材は頂部から加圧流体を噴出
   する固定ブロツクであることを特徴とした特許請
   求の範囲第２０項に記載の方法。 ２５ 圧延ロールによつて金属帯に軽圧下圧延を
   施すこと、千鳥状に配置した複数箇の工具列に該
   金属帯を通すこと、該通過のさいに該金属帯の長
   手方向に曲げ引張を加えて該金属帯に金属帯の最
   大厚み減少量と最小厚み減少量との差が、前記工
   具列入側における金属帯の最大厚みの0.5％以上
   となる長手方向塑性伸びを与えることからなる金
   属帯の幅方向厚み分布変更方法。 ２６ 前記圧延ロールのうちの少なくとも１対の
   圧延ロールの片側にクラウンを形成し、該クラウ
   ンを互いに反対側に配置し、該対をなす圧延ロー
   ルを軸方向に互いに逆向きに移動させることによ
   つて金属帯に軽圧下圧延を施すことを特徴とした
   特許請求の範囲第２５項に記載の方法。 ２７ 前記圧延ロールのうちの少なくとも１対の
   圧延ロールの片側に先細りのテーパ部分を形成
   し、該テーパ部分を互いに反対側に配置し、該対
   をなす圧延ロールを軸方向に互いに逆向きに移動
   させることによつて金属帯に軽圧下圧延を施すこ
   とを特徴とした特許請求の範囲第２５項に記載の
   方法。 ２８ 圧延ロールによつて金属帯に軽圧下圧延を
   施すこと、千鳥状に配置した複数箇の工具列に金
   属帯を通すこと、該通過のさいに該金属帯の長手
   方向に曲げ引張を加えて該金属帯に金属帯の最大
   厚み減少量と最小厚み減少量との差が、前記工具
   列入側における金属帯の最大厚みの0.5％以上と
   なる長手方向塑性伸びを与えること、前記圧延ロ
   ールの入側および前記工具列の出側のうちの少な
   くとも一方において金属帯の幅方向の厚み分布を
   測定すること、該測定値にもとづいて該金属帯の
   長手方向塑性伸びおよび軽圧下圧延の圧下率のう
   ちの少なくとも一方を調整することからなる金属
   帯の幅方向厚み分布変更方法。 ２９ 圧延ロールによつて金属帯に軽圧下圧延を
   施すこと、千鳥状に配置した複数箇の工具列に該
   金属帯を通すこと、該通過のさいに該金属帯の長
   手方向に曲げ引張を加えて該金属帯に金属帯の最
   大厚み減少量と最小厚み減少量との差が、前記工
   具列入側における金属帯の最大厚みの0.5％以上
   となる長手方向塑性伸びを与えること、該通過の
   さいに曲げ引張と同時に該金属帯の幅方向曲げを
   加えることからなる金属帯の幅方向厚み分布変更
   方法。 ３０ 前記幅方向曲げにおいて、所望の曲率を金
   属帯の幅方向の所望の位置に形成することを特徴
   とした特許請求の範囲第２９項に記載の方法。 ３１ 圧延ロールによつて金属帯に軽圧下圧延を
   施すこと、千鳥状に配置した複数箇の工具列に該
   金属帯を通すこと、該通過のさいに該金属帯の長
   手方向に曲げ引張を加えて該金属帯に金属帯の最
   大厚み減少量と最小厚み減少量との差が、前記工
   具列入側における金属帯の最大厚みの0.5％以上
   となる長手方向塑性伸びを与えること、該通過の
   さいに曲げ引張と同時に該金属帯の幅方向に曲げ
   を加えること、前記圧延ロールの入側および前記
   工具列の出側のうちの少なくとも一方において金
   属帯の幅方向の厚み分布を測定すること、該測定
   値にもとづいて該金属帯の長手方向塑性伸び、前
   記幅方向曲げの曲率および軽圧下圧延の圧下率の
   うち少なくとも１つを調整することからなる金属
   帯の幅方向厚み分布変更方法。